Теория кинетическая упругости каучука

Природа высокоэластичного состояния хорошо характеризуется кинетической теорией упругости каучука. Согласно основным представлениям этой теории, при растягивании каучука происходит распрямление и сближение цепей, в то время как тепловое движение частиц, и в частности в.кг/мп вращение отдельных звеньев цепей, проти- [c.574]

Алфрей [28] установил, что для решения многопараметрического уравнения состояния, подобного приведенному выше, необходимо определить более чем один структурный параметр, влияющий на поведение материала. Так, параметр эффективная плотность сшивания , используемый в кинетической теории упругости каучуков для оценки степени молекулярно-структурного сшивания, в данном случае недостаточно полно отражает состояние полимера, и требуется определение дополнительных структурных характеристик, например гибкости цепей, плотности энергии когезии И пр, [c.572]

Поправка, берется согласно кинетической теории упругости каучуков эта поправка довольно мала, и в ряде случаев ею можно пренебречь. После такого приведения экспериментальные кривые снова строят, как показано на рис. IX.14 слева. Теперь эти приведенные кривые можно сдвигать вдоль временной шкалы по отношению к стандартной кривой (Т = 25 °С) до тех пор, пока части кривых не совместятся и не будет образована одна обобщенная кривая, показанная на рис. IX.14 справа. Отрезок, на который следует сдвинуть каждую исходную кривую вдоль оси логарифма времени для получения обобщенной кривой, носит название фактора сдвига. Его длина зависит от температуры (см. верхнюю правую часть рис. IX.14). [c.169]

Кинетическая теория упругости каучука была вначале развита Куном и Марком с сотрудниками для модели изолированной макромолекулы со свободным вращением звеньев. Уолл, Гут и другие развили теорию для пучка цепей Б. А. Догадкин и В. Е. Гуль подробно исследовали роль межмо- лекулярных взаимодействий в деформации ка- [c.205]

Ферри при использовании принципа температурно-временного наложения предлагает учитывать увеличение равновесного модуля полимера в эластическом состоянии с повыщением температуры Г в соответствии с кинетической теорией упругости каучука. В большей части работ, в том числе цитированных в монографии [18], этот учет, однако, не производится, т. е. температурная поправка не принимается во внимание. В работе [19] показано, что величина этой поправки обычно несущественна. [c.23]

Как меняются упругие напряжения с температурой — вопрос существенной важности с точки зрения теоретического объяснения упругости каучука. Это уже было понято Мейером, который впервые предложил кинетическую теорию высокой эластичности. Ибо, если упругость каучука связана в первую очередь с изменением энтропии, то для каучука соотношение между напряжением и температурой должно быть совершенно отличным от такого же соотношения для обычных твердых тел, в которых упругость связана прежде всего с изменением внутренней энергии вещества. [c.25]

Суммируя данные, представленные в первой части главы, можно сказать, что, несмотря на значительные трудности эксперимента при получении действительно обратимых соотношений напряжение — температура, существует удовлетворительное согласие между поведением каучука, обнаруженным в экспериментах, и теорией, объясняющей это поведение. Картина, которая вырисовывается, подтверждает основной постулат кинетической теории упругости, что упругость каучука, по крайней мере при малых деформациях, возникает в основном от изменения энтропии. Изменение энтропии дополняется изменением внутренней энергии, но оно имеет второстепенное значение и возникает в основном из жидкостных свойств каучука. Изменение внутренней энергии вносит мало ощутительную добавку в упругие напряжения. Это заключение применимо ко всем каучукам и резинам при достаточно малых деформациях. В области больших деформаций наблюдаются специфические различия между различными типами каучуков в изменении внутренней энергии с растяжением эти различия почти наверное возникают из-за сил вторичных валентностей, действующих между частично вытянутыми молекулами, ведущих к местным изменениям структуры и, в предельном случае, к кристаллизации. [c.39]

Модуль упругости, подобно модулю упругости идеального газа, равному р ЯТ/У, линейно зависит от температуры. На этом основана кинетическая теория каучука, впервые предложенная Куном. [c.128]

Развитие современных взглядов на вулканизацию связано прежде всего с установлением строения молекул каучука, представляющих собой линейные цепи большой длины, способные изменять форму посредством различных независимых колебаний и вращений отдельных атомов цепи под влиянием теплового движения (т. е. изменять конформацию цепи). Это позволило связать упругость идеального каучука с гибкостью его молекулярной цепи (молекулярно-кинетическая теория) и изменением энтропии (термодинамический подход). Оба подхода были объединены в рамках статистической [c.13]

Непосредственным результатом всех вариантов кинетической теории высокоэластичности является прямая пропорциональность между изотермическим (равновесным) модулем упругости и абсолютной температурой. Эта закономерность хорошо согласуется с экспериментальными данными, а вычисленные по формуле (3.7) значения модуля упругости по порядку величины совпадают с соответствующими параметрами каучуков. Следует отметить, что изложенная выше модель справедлива лишь для сравнительно малых деформаций. Интересно, что в этом варианте статистической теории не учитывается пространственная сетка, которую образуют полимерные цепи. Вместо этого молчаливо предполагается, что отсутствует необратимое перемещение цепей относительно друг друга при деформации. [c.78]

В самом деле, существует сходство между кинетической теорией эластичности каучука и хорошо известной кинетической теорией газов поэтому Мейер сам провел сравнение эластичности каучука и упругости газа. Конечно, газ не имеет формы, однако он обладает упругостью объема. Чтобы сжать данную массу газа, необходимо увеличить приложенное давление, а при уменьшении давления восстанавливается первоначальный объем газа. Давление при постоянном объеме пропорционально абсолютной температуре (закон Шарля). Более того, сжатие газа (что означает, что над газом совершается работа с помощью приложенной силы) сопровождается выделением тепла, т. е. налицо аналогия с каучуком, который при растяжении нагревается. [c.60]

Пространственные полимеры способны лишь к ограниченному набуханию и полностью лишены текучести при малом числе поперечных связей (мягкие резины) их эластические свойства соответствуют кинетической теории упругости чистого каучука (см. стр. 202—205). Увеличение числа связей между линейными молекулами вызывает уменьшение длины свободных отрезков цепей и их изгибаемости, возрастание жесткости полимера (эбонита) и, наконец, полный переход каучукоподобной эластичности в обычную упругость твердых тел. Теория пространственных сеток линейных полимеров разрабатывалась Ф. Уоллом, П. Флори, Б. А. Догадкиным, Г. М. Бартеневым и др. [c.215]

В тепло. Отсюда Джоуль заключил, что в случае каучука осуществляется первая возможность. Поэтому естественный вывод состоял в том, что упругая сила" каучука обязана своим происхождением движению составляюш,их его частиц (подчеркнуто автором). Таким образом, Джоулям Кельвина справедливо можно считать творцами основной концепции кинетической теории эластичности каучука. [c.78]

Авторы показали, что их кинетическая теория упругости приводит к заключению, что напряжение в куске растянутого каучука должно быть пропорционально абсолютной температуре. Этот результат они подтвердили в экспериментальной работе, опубликованной позднее. [c.16]

Зависимость напряжение — температура является линейной в большом температурном интервале, а именно от —50 до 70° С. Отсюда можно сделать вывод, что упругие напряжения обусловливаются почти исключительно энтропийным членом, в соответствии с предсказаниями кинетической теории высокой эластичности. При —50° С температурный коэффициент напряжения сразу меняет знак. Это соответствует переходу в стеклообразное состояние, когда каучук теряет свою характерную растяжимость. Такое поведение соответствует поведению твердого тела, для которого член, связанный с внутренней энергией, преобладает. [c.30]

Мейер и Ферри правильно объяснили это явление термоупругой инверсии, связав его с объемным расширением каучука при нагревании. Ясно, что тепловое расширение будет обусловливать тенденцию к увеличению длины при постоянном напряжении, что эквивалентно уменьшению напряжения при постоянной длине. При очень низких напряжениях уменьшение растягивающих усилий, вызванное тепловым расширением, превалирует над ростом усилий, который ожидается согласно кинетической теории упругости. Точка термоупругой инверсии соответствует тому удлинению, при котором оба эти влияния уравновешиваются. Позже мы увидим, что это объяснение было подтверждено позднейшими экспериментами Мейера с каучуком, в котором создавались деформации сдвига. [c.33]

Закон Гука справедлив, модуль упругости пропорционален абсолютной температуре. Мы изложили кинетическую теорию упругости каучука, предложенную Куном. [c.68]

Потенциал, используемый в формуле (1.53), впервые появился в работах авторов кинетической теории упругости каучука, и поэтому он может быть назван потенциалом Куна — Гука — Марка (сокращенно КГМ). [c.60]

На основе такой аналогии механизма упругости каучука с механизмом упругости газа разработана кинетическая теория высоко-эластичности (Марк, Гут, Кун). Учитывая, что высокая подвижность молекул газа является причиной его упругих сил, кинетическая теория объясняет упругость высокоэластичных потимерор-высокой степенью гибкости их макромолекул. [c.91]

Природа высокоэластичного состояния хорошо характеризуется кинетической теорией упругости каучука. Согласно основным представлениям этой теории, при растягивании каучука происходит распрямление и сближение цепей, в то время как тепловое движение частиц, и в частности вращение отдельных звеньев цепей, противодействует таким изменениям и по прекращении действия внешней, силы, растягивавшей каучук, он вновь возвращается в свовч первоначальное состояние. Кинетическая теория упругости каучука, построенная на этих представлениях, развилась в настоящее время в количественную теорию упругих свойств каучука. [c.218]

Кривые ползучести и возврата для сшитых полимеров представлены на рис. 1.5. При температуре Гв, когда материал находится в высокоэластическом состоянии, при наложении в момент постоянного напряжения деформация нарастает практически мгновенно и далее сохраняется неизменной. В момент разгрузки р деформация исчезает практически мгновенно и полностью. Если напряжение а невелико, полимер обнаруживает гуково поведение. При температуре Т , более низкой, чем Ть, но такой, что материал остается в высокоэластическом состоянии, закон Гука продолжает действовать, лишь модуль материала Е становится ниже в соответствии с кинетической теорией упругости каучука. [c.16]

Дополнение теории упругости этими представлениями встретило многочьсленные затруднения, рассмотренные в главе 1. Они обусловлены отсутствием раздела кинетической теории, приложимого к наполненным резинам. Вследствие этого число связей каучук — наполнитель, определенное по значениям модуля, можно рассматривать как реальное в лучшем случае лишь по отношению к порядку величин. [c.135]

ОКОЛО длинных осей молекул. Это повышает возможность колебания и вращения, не начиная с какой-то строго определенной температуры, как это имеет место в случае переходов первого рода, но в некотором интервале температур, и может привести к увеличению удельной теплоемкости при переходе. Кроме того, способность молекулы вести себя как состоящая из отдельных звеньев цепь обеспечивает условия вязкого течения согласно теории вязкого течения в полимерах Кауцмана-Эйрин-га [53], что также существенно для механизма упругости в широких пределах, постулированного кинетической теорией эластичности каучука [70]. [c.13]

Признание теории пришло не сразу. Много лет прошло, прежде чем исчезло скептическое отношение к области, переобремененной различными спекулятивными теориями и располагающей малым количеством экспериментальных данных. Решающим ока- < лось получение большого числа синтетических каучуков раз-Ч ичных типов. Это очень убедительно подтвердило фундамен-1 ч1альное предположение кинетической теории, что структура длинными цепями, обладающая внутренней гибкостью вслед- твие вращения вокруг одиночных связей, является общей для сех каучуков, как натуральных, так и синтетических, и что каучукоподобная упругость есть свойство скорее общего типа молекулярных структур, чем специфического строения полиизо-преновых цепей. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология